(57)【要約】【課題】  ハブ輪の強度，寿命を確保しつつ軽量化を図った車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】  この車輪用軸受装置は、アウトボード側端の外周に車輪取付用のフランジ１２を有するハブ輪２を有し、従動輪となる車輪を車体に対して回転自在に支持するものである。ハブ輪２のインボード側端の外周には内輪３が嵌合し、これらハブ輪２および内輪３と外輪４との間に複列の転動体５が設けられる。車輪取付用のフランジ１２は、外周の円周方向複数箇所に切欠状凹み部１２ｂを有するものとする。これら切欠状凹み部１２ｂは、車輪取付用のフランジ１２に設けられた複数のボルト孔１３の配列のピッチ円ＰＣＤよりも内径側まで凹むものとする。また、ハブ輪２は、回転中心部に内径孔１１を有する中空形状とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウトボード側端の外周に車輪取付用のフランジを有するハブ輪と、このハブ輪のインボード側端の外周に嵌合した内輪と、これらハブ輪および内輪からなる内方部材の外周に形成された複列の軌道面に対向する複列の軌道面を有する外輪と、両列の対向する軌道面間に介在した複列の転動体とを有し、従動輪となる車輪を車体に対して回転自在に支持する車輪用軸受装置であって、前記車輪取付用のフランジが外周の円周方向複数箇所に切欠状凹み部を有し、かつ前記ハブ輪を、回転中心部に内径孔を有する中空形状としたことを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
請求項１において、前記各切欠状凹み部は、前記車輪取付用のフランジに設けられた複数のボルト孔の配列のピッチ円よりも内径側まで凹むものとした車輪用軸受装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記内径孔は、アウトボード側の転動体列の軸方向位置付近からアウトボード側端までの部分が次第に拡径する断面形状である車輪用軸受装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記ハブ輪の前記内径孔が、軸方向に貫通したものである車輪用軸受装置。
【請求項５】
請求項４において、前記内径孔を遮蔽する遮蔽部材を設けた車輪用軸受装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記内径孔が、ハブ輪と一体の仕切壁部により、アウトボード側部分とインボード側部分とに仕切られた非貫通孔である車輪用軸受装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、内方部材の外周に形成された複列の軌道面のうち、アウトボード側の軌道面がハブ輪に直接形成された車輪用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車等における従動輪用の車輪両軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車部品では、燃費の向上等のために軽量化が強く望まれており、車輪用軸受装置においても軽量化が求められている。特に、軽自動車や１０００ｃｃクラス等の小型自動車の車輪用軸受装置は、作用荷重の割り合いにして重量が重いものとなっており、軽量化の余地が大きい。車輪用軸受装置において、軽量化を図った提案例として、ハブ輪を、回転中心部に貫通孔を有する中空形状としたものがある（例えば特許文献１）。
軽量化を図った他の提案例として、ハブ輪の車輪取付用フランジの外周部分における各ボルト挿通孔間に大きな切欠状凹み部を設けたものがある（例えば特許文献２）。
【特許文献１】特開２００２−６１６６０号公報
【特許文献２】特開２００３−９４９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記特許文献１に開示の車輪用軸受装置では、中心部の貫通孔の他については軽量化の工夫がなく、さらに軽量化の余地がある。
また、上記特許文献２に開示の車輪用軸受装置は、切欠状凹み部の他については軽量化の工夫がなく、さらに軽量化の余地がある。また、切欠状凹み部についても、その形成範囲につき、さらに軽量化の余地がある。
【０００４】
この発明の目的は、ハブ輪の強度，寿命を確保しつつ軽量化を図った車輪用軸受装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明の車輪用軸受装置は、アウトボード側端の外周に車輪取付用のフランジを有するハブ輪と、このハブ輪のインボード側端の外周に嵌合した内輪と、これらハブ輪および内輪からなる内方部材の外周に形成された複列の軌道面に対向する複列の軌道面を有する外輪と、両列の対向する軌道面間に介在した複列の転動体とを有し、従動輪となる車輪を車体に対して回転自在に支持する車輪用軸受装置であって、前記車輪取付用のフランジが外周の円周方向複数箇所に切欠状凹み部を有し、かつ前記ハブ輪を、回転中心部に内径孔を有する中空形状としたことを特徴とする。
【０００６】
この構成によると、ハブ輪が車輪取付用のフランジの円周方向複数箇所に切欠状凹み部を有するため、強度上で過剰となる部分が省かれることになり、軽量化が図られる。またハブ輪を回転中心部に内径孔を有する中空形状としたため、上記内径孔によっても、強度上で過剰となる部分が省かれることになり、軽量化が図られる。各部の材料を省略して軽量化を図る場合、その材料を省いた部分が相互に干渉して応力集中等により強度低下を招くことを回避する必要がある。ハブ輪のフランジ外周部の切欠状凹み部と、回転中心部の内径孔とは、強度上で相互の影響が生じ難く、切欠状凹み部および内径孔の両方を設けても、強度不足になることが回避される。したがって、これら切欠状凹み部と内径孔との両方を設けることで、強度，寿命を確保しつつ、軽量化を高度に図ったものとできる。
【０００７】
前記ハブ輪のフランジの切欠状凹み部は、前記車輪取付用のフランジに設けられた複数のボルト孔の配列のピッチ円よりも内径側まで凹むものとしても良い。切欠状凹み部が上記ピッチ円よりも内径側まで凹むものとすることで、軽量化を高度に進めることができる。ピッチ円よりも内径側まで凹ませても、切欠状凹み部の形状等により、強度確保が図れる。
なお、切欠状凹み部の軸受軸心方向に沿う底面の断面形状は、例えばインボード側へ次第に凹みが深くなる断面形状としても良く、また軸心に平行な断面形状としても良い。ハブ輪の車輪取付用のフランジにおけるアウトボード側の面は、ブレーキパイロット等が設けられる部分であり、ブレーキパイロット径がある程度大きいため、切欠状凹み部を深く形成することは難しいが、上記車輪取付用のフランジのインボード側の面は、比較的に余裕があり、切欠状凹み部をインボード側でブレーキパイロット径よりも内径側にすることで、より軽量化を図ることができる。
【０００８】
この発明において、前記内径孔は、アウトボード側の転動体列の軸方向位置付近からアウトボード側端までの部分が次第に拡径する断面形状であっても良い。
ハブ輪のアウトボード側端は、軌道面よりも大径のブレーキパイロットがあるため、内径孔を転動体列の軸方向位置付近からアウトボード側へ次第に大径とすることで、できるだけ大きな内径孔を形成しながら、その周囲の径方向厚さを必要なだけ得て、強度を確保することができる。
【０００９】
この発明における上記各構成のものにおいて、前記ハブ輪の前記内径孔が、軸方向に貫通したものであっても良い。
内径孔が軸方向に貫通していると、軽量化が高められると共に、内径孔の周面が放熱面となって、放熱効果が高められる。そのため、例えばハブ輪の外径面における軌道面等の研削加工等において、発熱が抑制され、加工精度の向上に貢献できる。
【００１０】
前記内径孔を貫通孔とする場合に、前記内径孔を遮蔽する遮蔽部材を設けても良い。ハブ輪の内径孔に遮蔽部材が設けられていると、外部から内径孔を経て軸受装置内へ泥水が浸入することが防止される。ハブ輪と別部材の遮蔽部材を用いると、ハブ輪の研削加工時は貫通孔によって上記放熱効果を得て、使用時は遮蔽部材で遮蔽して防水効果が得ることができる。
【００１１】
前記内径孔は、ハブ輪と一体の仕切壁部により、アウトボード側部分とインボード側部分とに仕切られた非貫通孔であっても良い。
内径孔が仕切壁部により仕切られた孔であると、仕切壁部をできるだけ薄くすることにより、貫通孔と同程度に軽量化を図りながら、貫通孔の場合における外部から軸受装置内への浸水を防ぐことができる。別部材の遮蔽部材は不要であるため、部品点数を低減しつつ、軽量化と外部からの水の浸入防止とが図れる。
【００１２】
この発明において、内方部材の外周に形成された複列の軌道面のうち、アウトボード側の軌道面は、ハブ輪に直接形成されたものであっても良い。また、別体の内輪をハブ輪に圧入し、その内輪にアウトボード側の軌道面を形成しても良い。アウトボード側の軌道面をハブ輪に直接形成した場合は、内輪を嵌合するためにハブ輪の外径を小径とする必要がなくて、ハブ輪の断面寸法を大きくでき、そのため、前記切欠状凹みを深く形成しても、ハブ輪の強度確保が容易であり、軽量化が図り易い。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の車輪用軸受装置は、車輪取付用のフランジが外周の円周方向複数箇所に切欠状凹み部を有し、これら切欠状凹み部は、前記車輪取付用のフランジに設けられた複数のボルト孔の配列のピッチ円よりも内径側まで凹むものとし、かつ前記ハブ輪を、回転中心部に内径孔を有する中空形状としたため、ハブ輪の強度，寿命を確保しつつ軽量化を図ることができる。
前記各切欠状凹み部を、前記車輪取付用のフランジに設けられた複数のボルト孔の配列のピッチ円よりも内径側まで凹むものとした場合は、強度，寿命を確保しつつ、軽量化をより一層高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
この発明の第１の実施形態を図１および図２と共に説明する。この車輪用軸受装置は、複列のアンギュラ玉軸受形式のものであり、従動輪用である。なおこの明細書において、車両に取付けた状態で車両の幅方向外側寄りとなる側をアウトボード側と言い、車幅方向の中央寄りとなる側をインボード側と呼ぶ。図１では、左側がアウトボード側、右側がインボード側となる。
【００１５】
この車輪用軸受装置１は、アウトボード側端の外周に車輪取付用のフランジ１２を有するハブ輪２と、このハブ輪２のインボード側端の外周に嵌合した内輪３と、これらハブ輪２および内輪３の外周に形成された軌道面２ａに対向する複列の軌道面４ａを内周に有する外輪４と、両列の対向する軌道面２ａ，４ａ間に介在した転動体５とを備える。転動体５はボールからなり、各列毎に保持器６で保持されている。ここで、ハブ輪２と内輪３とで、内方部材が構成される。
【００１６】
ハブ輪２は、インボード側の端部の外周に内輪嵌合面２ｂを有し、この内輪嵌合面２ｂに片列の内輪３が嵌合する。ハブ輪２は、回転中心部に軸方向に貫通した内径孔１１を有する中空形状とされている。その内径孔１１は、アウトボード側の転動体列の軸方向位置付近からアウトボード側端までの部分が次第に拡径する断面形状とされている。ハブ輪２の内輪嵌合面２ｂのさらにインボード側端は、内輪３の幅面を押し付けるフランジ状の加締部２ｃとされており、この加締部２ｃにより内輪３が軸方向に締め付け固定される。加締部２ｃは、図１に破線で示すように、ハブ輪２の内輪嵌合面２ｂよりも端部側の筒部２ｃ’を外径側へ加締めて形成される。
【００１７】
外輪４は、外径面にフランジからなる取付部４ｂが設けられ、その取付部４ｂの外周部に複数のボルト挿通孔７が周方向に分配して形成されている。この取付部４ｂは、図２のように、その外周部のうちボルト挿通孔７の近傍を除く部分を省いて、各ボルト挿通孔７の形成部だけが外径側に放射状に突出する形状に形成されている。この取付部４ｂのボルト挿通孔７を貫通するナックルボルト（図示せず）により、車体側の懸架装置におけるナックル（図示せず）に取付部４ｂが取付けられる。図１におけるハブ輪２は図２におけるＸ−Ｏ−Ｘ矢視断面図を示し、図１における外輪４は図２におけるＸ−Ｏ−Ｙ矢視断面図を示す。図１において、外輪４のアウトボード側およびインボード側の両端部には内外輪間を密封するオイルシール等の接触式のシール８，９が取付けられている。内輪３のインボード側端には、その外周面に嵌合する断面Ｌ字状のシールリング１０が設けられており、このシールリング１０に上記シール９のリップが摺接する。
【００１８】
ハブ輪２のフランジ１２は、図２に示すように、外周の円周方向複数箇所に切欠状凹み部１２ｂを有し、切欠状凹み部１２ｂとならない残余部が放射状に延びてそれぞれ先端にボルト挿通孔１３の形成された複数本のリブ部１２ａとされる。前記切欠状凹み部１２ｂは、その底部がアウトボード側端よりもインボード側端の方が凹んだ形状とされている。この切欠状凹み部１２ｂの最も深い底部は、前記車輪取付用のフランジ１２に設けられた複数のボルト孔１３の配列のピッチ円ＰＣＤよりも内径側に達し、インボード側ではこのフランジ１２のアウトボード側にあるブレーキロータ用のパイロット部１２ｃ（図１）の径よりも内径側に達している。この切欠状凹み部１２ｂの最も深い底部の径方向位置は、ハブ輪２の軌道面２ａの肩部または肩部の付近まで達している。また、切欠状凹み部１２ｂの底部は、インボード側端において、各リブ部１２ａ間の円周方向の中央が最も深く、リブ部１２ａに近づくに従って浅くなる形状とされている。ハブ輪２のフランジ１２には、図１に示すように、そのボルト挿通孔１３を貫通するハブボルト１４、およびこのハブボルト１４に螺合するハブナット（図示せず）により、ディスクブレーキ等のブレーキロータと車輪（いずれも図示せず）とが重ねて取付けられる。
【００１９】
なお、外輪４の取付部４ｂを車体に取付ける際には、図２のようにハブ輪２のフランジ１２の隣合うリブ部１２ａ，１２ａ間に取付部４ｂのボルト挿通孔７が対峙するようにハブ輪２を回転させて、隣合うリブ部１２ａ，１２ａ間から工具を挿通して取付部４ｂのボルト締結を行う。
【００２０】
この構成の車輪用軸受装置１によると、ハブ輪２を、回転中心部に内径孔１１を有する中空形状とすると共に、このハブ輪２における車輪取付用のフランジ１２を、外周の円周方向複数箇所に切欠状凹み部１２ｂを有するものとしているので、ハブ輪２において強度上で不要な箇所をできるだけ少なくできて、強度，寿命を確保しつつハブ輪２を軽量化でき、軸受装置の高度な軽量化が可能となる。切欠状凹み部１２ｂは、車輪取付用のフランジ１２に設けられた複数のボルト孔１３のピッチ円ＰＣＤよりも内径側に凹むものとしてあり、さらにパイロット部１２ｃよりも内径側に凹むものとして深い位置まで切り欠いているため、より一層の軽量化が図れる。ハブ輪２のフランジ外周部の切欠状凹み部１２ｂと、回転中心部の内径孔１１とは、互いに離れた位置にあって強度上で相互の影響が生じ難く、そのため切欠状凹み部１２ｂおよび内径孔１１の両方を設けても、強度不足になることが回避される。
【００２１】
また、ハブ輪２の内径孔１１は軸方向に貫通した孔とされているので、内径孔１１の周面が放熱面となって、ハブ輪２の外径面における軌道面２ａや内輪嵌合面２ｂの研削加工等において自己放熱力を高めることができる。これにより、加工熱による加工精度の低下が防止される。
【００２２】
図３は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態の車輪用軸受装置１Ａは、図１および図２に示す第１の実施形態において、内外輪間のインボード側端部を密封するシール９に代えて回転センサ１５を設けると共に、ハブ輪２の内径孔１１に、この内径孔１１を遮蔽する遮蔽部材２４を設けたものである。
【００２３】
回転センサ１５はアニューラ型のものであって、外輪４に取付けられコイル２０を内蔵したリング状の磁気ヨーク１６と、内輪３に取付けられたパルサリング１７とでなる。この回転センサ１５は、磁気ヨーク１６とパルサリング１７との相対回転により誘起される発電電圧により車輪の回転検出を行うものである。
【００２４】
パルサリング１７は芯金１８付きの多極磁石１９からなる。芯金１８は例えば磁性体からなる断面Ｌ字状のリング部材とされ、その立板部側面に、例えばゴム磁石とされた前記多極磁石１９が加硫接着される。多極磁石１９は円周方向に並べて磁極Ｎ，Ｓが等間隔で交互に着磁されている。パルサリング１７は、その芯金１８の円筒部を内輪３の外径面に圧入嵌合させることにより、内輪３におけるインボード側端部に取付けられる。
【００２５】
磁気ヨーク１６はアキシアル型のものであって、前記パルサリング１７の多極磁石１９に対して軸方向に対向する位置にコイル２０を内蔵した磁性体のリング部材からなり、キャップ２１を介して外輪４に取付けられ、車輪回転時に回転しない。キャップ２１は、軸受装置１Ａのインボード側の端部全体を覆う部材であり、外輪４のインボード側端に取付けられ、このキャップ２１の内側に回転センサ１５が配置されている。このキャップ２１により、外部から軸受装置１Ａ内への浸水が防止される。キャップ２１は円筒状のものであり、一端部はコネクタ嵌合部２１ａを除き閉鎖された端面部２１ｂとされている。
【００２６】
磁気ヨーク１６はコネクタ２２と一体成形され、この一体成形品が前記キャップ２１に接着されている。磁気ヨーク１６には、その内部から外側に向けてコネクタ２２のコネクタピン２３が延びており、このコネクタピン２３の内端に磁気ヨーク１６内のコイル２０が接続されている。このコネクタ２２を介して磁気ヨーク１６が外部のＥＣＵ（電気制御ユニット）と接続される。
【００２７】
前記回転センサ１５では、車輪と一体に内輪３が回転するときに、パルサリング１７と磁気ヨーク１６との相対回転により、磁気ヨーク１６のコイル２０に車輪回転数に比例した周波数の電圧が誘導され、これが回転信号として磁気ヨーク１６から出力される。その出力はコネクタ２２を介して外部に取り出される。
【００２８】
この構成の車輪用軸受装置１Ａの場合、ハブ輪２の回転中心部の内径孔１１に遮蔽部材２４を設けているので、外部から内径孔１１を経て軸受装置内へ浸水するのを防止することができ、回転センサ１５を浸水から防ぐこともできる。その他の構成および効果は図１および図２に示す第１の実施形態の場合と同じである。
【００２９】
図４はこの発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態の車輪用軸受装置１Ｂは、図３の実施形態において、ハブ輪２の内径孔１１を、ハブ輪２と一体の仕切壁部２ｄにより、アウトボード側部分１１ａとインボード側部分１１ｂとに仕切られた非貫通孔としたものである。ハブ輪２の前記仕切壁部２ｄは、内輪３と略同じ軸方向位置に形成されている。
【００３０】
この構成の車輪用軸受装置１Ｂの場合、ハブ輪２の内径孔１１を非貫通孔としているので、図３の実施形態の場合のような遮蔽部材２４を内径孔１１に設けることなく、外部から軸受装置内への浸水を防ぐことができ、部品点数を低減しつつ軽量化を図ることができる。また、この場合に、ハブ輪２の前記仕切壁部２ｂを内輪３と略同じ軸方向位置に形成しているので、ハブ輪２における内輪３の内径側部分の剛性を高めてラジアル荷重を増大させることができる。これにより、ハブ輪２と内輪３の嵌め合い面に隙間が生じず、クリープを回避できる。その他の構成および効果は図３の実施形態の場合と同じである。
【００３１】
なお、前記各実施形態では、いずれもハブ輪２の外周にアウトボード側の軌道面を形成したが、別体の内輪をハブ輪に圧入し、その内輪にアウトボード側の軌道面を形成しても良い。また、転動体５は、ボールの他に円すいころであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の第１の実施形態にかかる車輪用軸受装置の断面図である。
【図２】同車輪用装置をインボード側から見た概略正面図である。
【図３】この発明の他の実施形態にかかる車輪用軸受装置の断面図である。
【図４】この発明のさらに他の実施形態にかかる車輪用軸受装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１，１Ａ．１Ｂ…車輪用軸受装置
２…ハブ輪
２ａ…軌道面
２ｄ…仕切壁部
３…内輪
４…外輪
４ａ…軌道面
５…転動体
１１…内径孔
１１ａ…アウトボード側部分
１１ｂ…インボード側部分
１２…車輪取付用のフランジ
１２ｂ…切欠状凹み部
１２ｃ…パイロット部
１３…ボルト孔
２４…遮蔽部材
ＰＣＤ…ボルト孔のピッチ円
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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